[發明專利]變壓器內部結構探測裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201910245086.7
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109932723A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 李大立;李世峰;胥曉龍;許傲然;衣麗葵;閔富強;魏曉;阿巴拜克熱·吾布力;朱國平;朱洪偉;吳建軍;李寶鵬;李光星;麥爾旦江·阿不都瓦依提;田鵬
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力有限公司喀什供電公司;國家電網有限公司;沈陽工程學院
• 主分類號: G01S15/10
• 分類號: G01S15/10
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯建武

本發明涉及變壓器內部故障位置探測技術領域，是一種變壓器內部結構探測裝置及使用方法，前者包括便攜式手持機和超聲波收發一體探頭，便攜式手持機包括殼體、電源、超聲發射器、AD采集模塊、控制模塊、存儲器以及固定在殼體外表面上的人機交互界面，控制模塊的第一輸出端與超聲發射器的輸入端連接，超聲發射器的輸出端分別與超聲波收發一體探頭輸入端和AD采集模塊第一輸入端連接等。本發明將超聲波收發一體探頭吸附到變壓器外殼上，探頭與便攜式手持機用同軸電纜連接，通過超聲波收發一體探頭開始探測該點的內部發射結構位置，并顯示到人機交互界面上，實現對變壓器內部的線圈繞組位置、電塊位置和線束位置等位置偏移的距離等相關的測量檢測。

技術領域

本發明涉及變壓器內部故障位置探測技術領域，是一種變壓器內部結構探測裝置及使用方法。

背景技術

目前,變壓器是高壓電力設備中最重要的設備之一，是電力運行的核心設備，變壓器在運行過程中由于震動或其他外界環境的影響，可能會造成緊固件松動甚至脫落、不可避免要遭受各種故障短路電流的沖擊。

更進一步的，當短路故障發生在變壓器出口或附近時，變壓器內部機械結構存在薄弱環節，必然會產生繞組扭曲、鼓包或移位等變形現象，甚至導致突發性損壞事故，嚴重威脅變壓器及電網的安全運行。若出現上述情況，僅僅通過檢修工作人員在實際應用中的技術經驗，針對變壓器內部故障分析判斷的難度較高，很難準確判斷變壓器的故障嚴重程度和故障位置。

發明內容

本發明提供了一種變壓器內部結構探測裝置及使用方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有的變壓器故障檢修時，因沒有針對變壓器內部結構的探測設備輔助判斷故障位置，使維修工作存在費時費力、施工效率較低、存在安全隱患的問題。

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的：一種變壓器內部結構探測裝置，包括便攜式手持機和超聲波收發一體探頭，所述便攜式手持機包括殼體，安裝在殼體內的電源、超聲發射器、AD采集模塊、控制模塊、存儲器以及固定在殼體外表面上的人機交互界面，控制模塊的第一輸出端與超聲發射器的輸入端連接，所述超聲發射器的輸出端分別與超聲波收發一體探頭輸入端和AD采集模塊第一輸入端連接，超聲波收發一體探頭的輸出端和AD采集模塊的第二輸入端連接，AD采集模塊的輸出端、電源的輸出端均與控制模塊對應的輸入端連接，控制模塊與人機交互界面、存儲器雙向連接。

下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進：

上述超聲發射器內置有超聲驅動模塊，所述超聲驅動模塊包括高速開關器和模擬放大電路，控制模塊的輸出端與高速開關器連接，高速開關器通過模擬放大電路與超聲波收發一體探頭連接。

上述控制模塊包括由多個上拉電阻構成的上拉電阻組、晶振電路和單片機，在電源與單片機的各接口之間均連接上拉電阻，晶振電路與單片機連接，所述單片機接收AD采集模塊發送的數據、向超聲驅動模塊和人機交互界面發送控制命令，以及接收人機交互界錄入的數據信息。

上述AD采集模塊包括A/D轉換單元、用于數據緩沖的高頻轉換單元和數據緩存器，A/D轉換單元的輸入端分別與模擬放大電路和超聲波收發一體探頭，A/D轉換單元、高頻轉換單元和數據緩存器依序連接，數據緩存器的輸出端與控制模塊的對應輸入端連接。

上述殼體的上端部固定有與超聲發射器連接的BNC接頭，超聲波收發一體探頭的尾部連接有BNC接頭，超聲波收發一體探頭與便攜式手持機之間通過BNC接頭連接。

上述所述人機交互界面包括顯示屏和按鍵鍵盤，顯示屏固定在殼體的前面上部，按鍵鍵盤包括選擇/目錄鍵、上鍵按鈕、下鍵按鈕、左鍵按鈕、右鍵按鈕測試/回讀鍵和開始/停止鍵，所述選擇/目錄鍵、上鍵按鈕、下鍵按鈕、左鍵按鈕、右鍵按鈕、測試/回讀鍵和開始/停止鍵由上至下依序排列固定在殼體的前面下部。

本發明的技術方案之二是通過以下措施來實現的：一種變壓器內部結構探測裝置的使用方法，包括以下步驟：